計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)深圳大學(xué)計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院課件_第1頁
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文檔簡介

第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義和功能1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義和功能1第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義和功能

嚴(yán)格地說,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種將地理上分散的、具有獨(dú)立工作能力的多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過通信設(shè)備和通信線路連接起來,在配有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信軟件條件下,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)。

另一個(gè)概念是分布式系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),但它是一種建立在網(wǎng)絡(luò)之上的軟件系統(tǒng)。作為分布式系統(tǒng)的用戶,所面對(duì)的是單一的虛擬的處理機(jī),覺察不到多個(gè)處理器的存在。所有對(duì)系統(tǒng)資源的訪問都由分布式系統(tǒng)自動(dòng)地完成,用戶提交的任務(wù),通過分布式系統(tǒng)自動(dòng)劃分子任務(wù)分配給不同的處理器處理。2第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義和功能2第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義和功能

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能: 1.數(shù)據(jù)通信 2.資源共享 3.增加可靠性 4.提高系統(tǒng)處理能力3第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義和功能3第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)=計(jì)算機(jī)技術(shù)+通信技術(shù)。第一,通信網(wǎng)絡(luò)為計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞和交換提供了必要的手段,它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的社會(huì)基礎(chǔ);第二,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展?jié)B透到通信技術(shù)中,提高了通信網(wǎng)絡(luò)的各種性能。這兩個(gè)方面的結(jié)合都離不開半導(dǎo)體技術(shù),特別是超大規(guī)模集成電路VLSI技術(shù)取得的輝煌成就,這是促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。4第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展4第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)計(jì)算機(jī)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器多重線路控制器終端數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)圖1-1面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)數(shù)字信號(hào)公共電話網(wǎng)5第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展計(jì)調(diào)第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展1.面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)計(jì)算機(jī)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器終端圖1-2用前端處理機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)前端處理機(jī)公用電話網(wǎng)6第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展調(diào)制第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展2.基于交換的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)以分組交換為核心的第二代通信網(wǎng)絡(luò)中,多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過通信子網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體,既分散又統(tǒng)一,從而使整個(gè)系統(tǒng)性能大大提高;原來單一主機(jī)的負(fù)載可以分散到全網(wǎng)的各個(gè)機(jī)器上,使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的響應(yīng)速度加快;而且在這種系統(tǒng)中,單機(jī)故障也不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全面癱瘓。7第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展7第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展2.基于交換的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)(b)圖1-3從以單個(gè)主機(jī)為中心演變到以通信子網(wǎng)為中心通信子網(wǎng)(分組交換網(wǎng))8第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展(b第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成

在網(wǎng)絡(luò)中,相互通信的計(jì)算機(jī)必須高度協(xié)調(diào)工作,而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。為了降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,提出了層次模型思想。分層次設(shè)計(jì)方法可以將龐大而復(fù)雜的物體轉(zhuǎn)化為若干較小且易于處理的子問題。有了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),使得一個(gè)公司所生產(chǎn)的各種機(jī)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以非常容易地被連接起來,這種情況顯然有利于一個(gè)公司壟斷自己的產(chǎn)品。用戶一旦購買了某個(gè)公司的網(wǎng)絡(luò),當(dāng)需要擴(kuò)展時(shí),就只能再購買原公司的產(chǎn)品。如果想購買了其他公司的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,由于各個(gè)公司的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)各不相同,所以不同公司之間的網(wǎng)絡(luò)不能互連互通。9第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展9第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互連,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO成立了專門機(jī)構(gòu)研究該問題。提出了一個(gè)使各種計(jì)算機(jī)能夠互連的標(biāo)準(zhǔn)框架,即開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM,它將網(wǎng)絡(luò)劃分為七層,并規(guī)定了每層的功能。它的“開放”思想是:只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方并也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的任何其他系統(tǒng)進(jìn)行通信,OSI/RM參考模型的提出,意味著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到了第三代。

OSI參考模型使網(wǎng)絡(luò)發(fā)展道路走向標(biāo)準(zhǔn)化,而網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化的最大體現(xiàn)就是Internet的飛速發(fā)展,現(xiàn)在Internet已成為全球最大的商用計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)。它遵循TCP/IP參考模型,由于TCP/IP仍然使用分層結(jié)構(gòu)思想,因此Internet仍屬于第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

10第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展10第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展4.局域網(wǎng)的形成由于微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用普及,人們迫切需要將眾多的微機(jī)組成網(wǎng)絡(luò),局域網(wǎng)就是在一個(gè)有限區(qū)域范圍內(nèi)將眾多微型計(jì)算機(jī)連接在一起實(shí)現(xiàn)信息交換和信息共享。作為網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支,局域網(wǎng)連網(wǎng)簡單,只要在微型計(jì)算機(jī)中插入一個(gè)接口板就能實(shí)現(xiàn)連網(wǎng)。由于局域網(wǎng)價(jià)格便宜,傳輸速率高,使用方便,因此局域網(wǎng)在20世紀(jì)80年代開始得到了快速發(fā)展,特別是微機(jī)的大量推廣和普及,對(duì)局域網(wǎng)的應(yīng)用起到了很大的推動(dòng)作用,對(duì)當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。

11第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展11第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展5.Internet時(shí)代的到來進(jìn)入20世紀(jì)80年代末期以來,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域最引人注目的就是Internet的飛速發(fā)展。Internet的原意就是互連網(wǎng),全國自然科學(xué)名詞審定委員會(huì)推薦的譯名是“因特網(wǎng)”。

Internet已發(fā)展成為世界上最大的國際性計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)。Internet對(duì)世界的沖擊之大,影響之深是人們所未能預(yù)料的,這就使得20世紀(jì)90年代成為Internet時(shí)代。12第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展12第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的前景

從技術(shù)的發(fā)展看,推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要因素是微電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、光通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等。微電子技術(shù)用于通信,發(fā)展了數(shù)字電話、ISDN、數(shù)字移動(dòng)電話、寬帶ISDN以及異步傳輸模式ATM等。光通信技術(shù)的發(fā)展提高了傳送速度和性能,預(yù)計(jì)到2010年傳輸速率可達(dá)到每秒100千兆位,傳輸性能達(dá)到50Mbpskm。從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身的發(fā)展來看,主要是改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、傳輸技術(shù)、交換技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)管理,從而提高性能、增加服務(wù)、減低成本、滿足用戶的需要。已經(jīng)定義的同步光纖網(wǎng)SONET標(biāo)準(zhǔn),速率分別達(dá)到155Mbps、622Mbps和2.5Gbps的系統(tǒng)已經(jīng)推出,異步傳輸模式ATM已進(jìn)入實(shí)用階段,并開始用于寬帶ISDN和多媒體通信等高速網(wǎng)絡(luò)。高速網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開發(fā)主要是圖象、多媒體、實(shí)時(shí)系統(tǒng)和分布計(jì)算。由此可見,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正迅速朝著高速化、實(shí)時(shí)化、智能化、集成化和多媒體化的方向發(fā)展。13第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展13第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系是把網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件看作是一個(gè)整體,它們是分層次的,符合協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的。網(wǎng)絡(luò)的低層是硬件,而軟件處在網(wǎng)絡(luò)的高層。1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?要想使兩臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,必須使它們采用統(tǒng)一的信息交換規(guī)則。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,把用于規(guī)定信息格式以及如何發(fā)送和接收信息的一套規(guī)則(標(biāo)準(zhǔn)、約定)稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(或稱通信協(xié)議)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù),就必須遵守一些事先約定好的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。14第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)14第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系是把網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件看作是一個(gè)整體,它們是分層次的,符合協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的。網(wǎng)絡(luò)的低層是硬件,而軟件處在網(wǎng)絡(luò)的高層。1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成:語法:即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)、格式和編碼。語義:即需要發(fā)出何種控制信息,完成何種動(dòng)作以及做出何種應(yīng)答。同步:即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。由此可見,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不可缺少的組成部分。

15第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)15第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)什么是協(xié)議分層?為了減少網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,協(xié)議的設(shè)計(jì)者并不是設(shè)計(jì)一個(gè)單一、巨大的協(xié)議來為所有形式的通信規(guī)定完整的細(xì)節(jié),而是采用把復(fù)雜的通信問題按一定層次被劃分為許多相對(duì)獨(dú)立的子功能,然后為每一個(gè)子功能設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議,即每層對(duì)應(yīng)一個(gè)協(xié)議,這樣做使得每個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì)、分析、編碼和測(cè)試變得簡單易行,這是協(xié)議分層的根本目的。從層次角度看,一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是按照分層次的方式來組織和實(shí)現(xiàn)的。狹義地說,協(xié)議分層就是按照信息的流動(dòng)過程將網(wǎng)絡(luò)的整體功能分解為一個(gè)個(gè)的功能層,每各功能層用對(duì)應(yīng)的協(xié)議規(guī)定其功能,不同機(jī)器上的同等功能層之間采用相同的協(xié)議,同一機(jī)器上的相鄰功能層之間通過接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。16第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)16第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)用戶(寫信人)用戶(收信人)郵政局郵政局運(yùn)輸部門運(yùn)輸部門用戶子系統(tǒng)郵政子系統(tǒng)運(yùn)輸子系統(tǒng)用戶間約定郵局間約定運(yùn)輸部門間約定用戶/郵局約定郵局/運(yùn)輸部門約定甲地乙地圖1-4郵政系統(tǒng)分層模型17第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)用戶用第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)什么是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)?網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中分層模型和各層協(xié)議的集合。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的描述必須包括足夠的信息,以方便為每一功能層進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)或編寫程序,并使之符合相關(guān)協(xié)議。值得注意的是,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)不屬于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)容,因?yàn)樗鼈冸[含在機(jī)器內(nèi)部,對(duì)外部來說是不可見的??傊?,體系結(jié)構(gòu)是抽象的,而實(shí)現(xiàn)則是具體的。

應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層54321圖1-5一個(gè)原理性的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)18第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)5圖1第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(1)物理層主要任務(wù)是透明地傳送比特流。物理層關(guān)心的問題是:使用什么樣的物理信號(hào)來表示數(shù)據(jù)“0”和“1”和持續(xù)時(shí)間多長;數(shù)據(jù)傳輸是否可同時(shí)在兩個(gè)方向上進(jìn)行;最初的連接如何建立和完成通信后連接如何終止;物理接口的功能等。該層還規(guī)定設(shè)計(jì)物理層接口的機(jī)械、電氣、功能和過程特性。(2)數(shù)據(jù)鏈路層主要任務(wù)是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無差錯(cuò)地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。在傳送數(shù)據(jù)時(shí),若接收結(jié)點(diǎn)檢測(cè)到所收到的數(shù)據(jù)中有差錯(cuò),就要通知發(fā)方重發(fā)這一幀,直到這一幀正確無誤地到達(dá)接收結(jié)點(diǎn)為止。在每一幀所包括的控制信息中,有同步信息、地址信息、差錯(cuò)控制,以及流量控制信息等。19第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)19第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(3)網(wǎng)絡(luò)層主要任務(wù)是完成主機(jī)間報(bào)文傳輸,選擇合適的路由,使發(fā)送方報(bào)文能夠正確無誤地按照地址找到目的站,并交付給目的站。網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)的傳送單位是分組,將發(fā)送方主機(jī)送來的報(bào)文分割成若干個(gè)分組。如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)過多的報(bào)文,可能形成擁塞,因此網(wǎng)絡(luò)層還要避免擁塞。(4)傳輸層主要任務(wù)是根據(jù)通信網(wǎng)的特性最佳地利用網(wǎng)絡(luò)資源,并以可靠和經(jīng)濟(jì)的方式為兩端主機(jī)進(jìn)程之間建立一條傳輸連接,以透明地傳送報(bào)文?;蛘哒f,傳輸層為進(jìn)行通信的兩個(gè)進(jìn)程之間提供一個(gè)可靠的端到端的服務(wù),使它們看不見傳輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)。20第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)20第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(5)應(yīng)用層主要任務(wù)是確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要。它不僅要提供應(yīng)用進(jìn)程所需要的信息交換和遠(yuǎn)地操作,而且還要作為互相作用的應(yīng)用進(jìn)程的用戶代理來完成一些為進(jìn)行語義上有意義的信息交換所必須的功能。應(yīng)用層直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。需要注意的是,應(yīng)用層協(xié)議并不是解決用戶各種具體應(yīng)用的協(xié)議。21第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)21第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層5傳輸層4網(wǎng)絡(luò)層3數(shù)據(jù)鏈路層2物理層1AP15應(yīng)用層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層AP21010011…比特流…010111010H2

數(shù)據(jù)部分T2H3

數(shù)據(jù)部分H4

數(shù)據(jù)部分H5

數(shù)據(jù)部分計(jì)算機(jī)2物理傳輸介質(zhì)計(jì)算機(jī)1圖1-6數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程首部尾部22第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.1分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)AP1第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與實(shí)體服務(wù)(Service)就是網(wǎng)絡(luò)中的各層向其相鄰上層提供一組操作,是相鄰兩層之間的界面。下層是服務(wù)提供者,上層是服務(wù)用戶,而服務(wù)的表現(xiàn)是原語(如庫函數(shù)或系統(tǒng)調(diào)用)。實(shí)體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件對(duì)象,每層至少存在一個(gè)實(shí)體,在不同主機(jī)上同一層內(nèi)的實(shí)體稱為對(duì)等實(shí)體,N層實(shí)體實(shí)現(xiàn)的服務(wù)為N+1層所利用,而N層則要利用N-1層所提供的服務(wù)。協(xié)議和服務(wù)是兩個(gè)截然不同的概念。第一,協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議,下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。第二,協(xié)議是“水平的”,即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的’,即服務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的。23第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與實(shí)體23第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與實(shí)體

什么是服務(wù)原語?

上層使用下層所提供的服務(wù)必須通過與下層交換命令,這些命令稱為服務(wù)原語。在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方,通常稱為服務(wù)訪問點(diǎn)SAP。SAP是一個(gè)抽象的概念,它實(shí)際上是一個(gè)邏輯接口。

層與層之間交換數(shù)據(jù)的單位稱為服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU,它可以與PDU不一樣。多個(gè)SDU合成為一個(gè)PDU,也可以是一個(gè)SDU劃分為幾個(gè)PDU。

24第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與實(shí)體24第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與實(shí)體服務(wù)用戶服務(wù)用戶服務(wù)提供者提供服務(wù)交換原語交換原語協(xié)議SAPSAP圖1-7相鄰兩層之間的關(guān)系N+1層N層25第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與實(shí)體服務(wù)用戶服第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與實(shí)體

從通信角度看,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可分為兩大類:面向連接的服務(wù)和無連接的服務(wù)。

連接服務(wù),就是兩個(gè)實(shí)體在數(shù)據(jù)交換之前,必須先建立連接。當(dāng)數(shù)據(jù)交換結(jié)束后,則應(yīng)終止這個(gè)連接。它具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放這三個(gè)階段。在傳送數(shù)據(jù)時(shí)是按序傳送的,各數(shù)據(jù)包不需要攜帶目的地址,而是使用連接號(hào)。面向連接服務(wù)比較適合于在一定期間內(nèi)要向同一目的地發(fā)送許多報(bào)文的情況。這種服務(wù)可以看作是電話系統(tǒng)服務(wù)模式的抽象。26第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與實(shí)體26第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與實(shí)體

無連接服務(wù),就是兩個(gè)實(shí)體之間的通信事先不需要建立連接,因此每個(gè)報(bào)文要帶有完整的目的地址,每個(gè)報(bào)文在系統(tǒng)中獨(dú)立傳送。這種服務(wù)可以看作是郵政系統(tǒng)服務(wù)模式的抽象。在無連接服務(wù)模式下,不能保證報(bào)文到達(dá)的先后順序,原因是不同的報(bào)文可能經(jīng)不同的路徑到達(dá)目的地,所以先發(fā)的報(bào)文不一定先到。無連接服務(wù)也不對(duì)出錯(cuò)報(bào)文進(jìn)行恢復(fù)或重傳,不能防止報(bào)文的丟失、重復(fù)或失序。換句話說,它不保證報(bào)文傳輸?shù)目煽啃?,因此這種無連接服務(wù)只適合于傳送少量零星的報(bào)文。

27第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與實(shí)體27第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.3服務(wù)原語“服務(wù)”在形式上是用一組原語來描述的,這些原語供用戶和其它實(shí)體訪問該服務(wù),或者向用戶實(shí)體報(bào)告某事件的發(fā)生。

表1-14類服務(wù)原語原語意義請(qǐng)求(Request)用戶實(shí)體要求服務(wù)做某項(xiàng)工作指示(Indicate)用戶實(shí)體被告知某事件發(fā)生響應(yīng)(Response)用戶實(shí)體表示對(duì)某事件的響應(yīng)確認(rèn)(Confirm)用戶實(shí)體收到關(guān)于它的請(qǐng)求的答復(fù)28第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.3服務(wù)原語表1-14類第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.3服務(wù)原語(l)連接請(qǐng)求:服務(wù)用戶請(qǐng)求建立一個(gè)連接。(2)連接指示:服務(wù)提供者向被呼叫方示意有人請(qǐng)求建立連接。(3)連接響應(yīng):被呼叫方用來表示接受建立連接的請(qǐng)求。(4)連接確認(rèn):服務(wù)提供者通知呼叫方建立連接的請(qǐng)求已被接受。(5)數(shù)據(jù)請(qǐng)求:請(qǐng)求服務(wù)提供者把數(shù)據(jù)傳給對(duì)方。(6)數(shù)據(jù)指示:表示數(shù)據(jù)到達(dá)。(7)斷連請(qǐng)求:請(qǐng)求釋放連接。(8)斷連指示:釋放連接請(qǐng)求到達(dá)對(duì)等端。29第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.3服務(wù)原語29第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.3服務(wù)原語(l)連接請(qǐng)求:服務(wù)用戶請(qǐng)求建立一個(gè)連接。(2)連接指示:服務(wù)提供者向被呼叫方示意有人請(qǐng)求建立連接。(3)連接響應(yīng):被呼叫方用來表示接受建立連接的請(qǐng)求。(4)連接確認(rèn):服務(wù)提供者通知呼叫方建立連接的請(qǐng)求已被接受。(5)數(shù)據(jù)請(qǐng)求:請(qǐng)求服務(wù)提供者把數(shù)據(jù)傳給對(duì)方。(6)數(shù)據(jù)指示:表示數(shù)據(jù)到達(dá)。(7)斷連請(qǐng)求:請(qǐng)求釋放連接。(8)斷連指示:釋放連接請(qǐng)求到達(dá)對(duì)等端。30第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.3服務(wù)原語30第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.3服務(wù)原語tN+1層N層N層N+1層(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)系統(tǒng)A系統(tǒng)B圖1-8服務(wù)原語的應(yīng)用31第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.3服務(wù)原語tN+1層N層N第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.4ISO-OSI的體系結(jié)構(gòu)

OSI參考模型采用了7個(gè)層次的體系結(jié)構(gòu),將前面所講的原理性體系結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用層再劃分為三個(gè)層次。這三個(gè)層次從上到下的名稱是:應(yīng)用層、表示層和會(huì)話層。會(huì)話層不參與具體的數(shù)據(jù)傳輸,但它卻對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行管理。它在兩個(gè)互相通信的進(jìn)程之間建立、組織和協(xié)調(diào)其交互。表示層主要解決用戶信息的語法表示,將欲交換的數(shù)據(jù)從適合于某一用戶的抽象語法,變換為適合于OSI系統(tǒng)內(nèi)部使用的傳送語法。應(yīng)用層對(duì)應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行了抽象,它只保留應(yīng)用進(jìn)程中與進(jìn)程間交互有關(guān)的那些部分。經(jīng)過抽象后的應(yīng)用進(jìn)程就成為OSI應(yīng)用層中的應(yīng)用實(shí)體。OSI的應(yīng)用層并不是要把各種應(yīng)用進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。而僅僅對(duì)一些應(yīng)用進(jìn)程經(jīng)常使用的功能進(jìn)行描述,以及實(shí)現(xiàn)這些功能所要使用的協(xié)議。32第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.4ISO-OSI的體系結(jié)構(gòu)第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.4ISO-OSI的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層1物理層應(yīng)用層(各種應(yīng)用層協(xié)議如TELNET,,F(xiàn)TP,SMTP等)傳輸層TCP,UDP網(wǎng)絡(luò)互連層IP網(wǎng)絡(luò)接口層TCP/IPISO-OSI圖1-9TCP/IP與ISO-OSI體系結(jié)果的對(duì)比33第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.4ISO-OSI的體系結(jié)構(gòu)第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)TCP/IP最初是為ARPANET網(wǎng)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),主要由兩個(gè)重要協(xié)議即TCP協(xié)議和IP協(xié)議而得名,實(shí)際上,TCP/IP體系包含了大量的協(xié)議和應(yīng)用,它是由大量協(xié)議組成的集合,簡稱為TCP/IP協(xié)議集。雖然TCP/IP不是ISO倡導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn),但它有廣泛的商業(yè)應(yīng)用,因此TCP/IP是一種事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。由于Interner已經(jīng)得到了全世界的承認(rèn),因而Internet所使用的TCP/IP體系在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中就占有特殊重要的地位。TCP/IP協(xié)議體系分為四個(gè)層次。由于TCP/IP協(xié)議集中沒有考慮具體的物理傳輸介質(zhì),因此在TCP/IP的標(biāo)準(zhǔn)中并沒有對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層做出規(guī)定,而只是將最低的一層取名為網(wǎng)絡(luò)接口層,只是規(guī)定了與物理網(wǎng)絡(luò)的接口。這樣,如果不考慮網(wǎng)絡(luò)接口層,那么TCP/IP體系實(shí)際上就只有三個(gè)層次:應(yīng)用層、傳輸控制層和網(wǎng)絡(luò)互連層。34第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)3第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層有許多著名協(xié)議,如遠(yuǎn)程登錄協(xié)議TELNET,文件傳送協(xié)議FTP,簡單郵件傳送協(xié)議SMTP等。

傳輸層使用兩種不同的協(xié)議。一種是面向連接的傳輸控制協(xié)議TCP;另一種是無連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。傳輸層傳送的數(shù)據(jù)單位是報(bào)文或數(shù)據(jù)流。網(wǎng)絡(luò)互連層主要協(xié)議就是無連接的網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議IP。該層傳送的數(shù)據(jù)單位是分組。與IP協(xié)議配合使用的還有三個(gè)協(xié)議:Internet控制報(bào)文協(xié)議ICMP、地址解析協(xié)議ARP和逆地址解析協(xié)議RARP。

35第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)3第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP與OSI不同之處:(l)TCP/IP一開始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互連問題,并將網(wǎng)際協(xié)議IP作為TCP/IP的重要組成部分。但I(xiàn)SO和CCITT最初只考慮到使用一種標(biāo)準(zhǔn)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)將各種不同的系統(tǒng)互連在一起。后來,ISO認(rèn)識(shí)到了網(wǎng)際協(xié)議IP的重要性,然而已經(jīng)來不及了,只好在網(wǎng)絡(luò)層中劃分出一個(gè)子層來完成類似TCP/IP中IP的作用。(2)TCP/IP一開始就對(duì)面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)并重,而OSI在開始時(shí)只強(qiáng)調(diào)面向連接服務(wù)。后來OSI才開始制定無連接服務(wù)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。無連接服務(wù)的數(shù)據(jù)報(bào)對(duì)于互連網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳送以及分組話音通信都是十分方便的。(3)TCP/IP有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能,而OSI到后來才開始考慮這個(gè)問題。

36第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)3第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP不足之處:TCP/IP的模型對(duì)“服務(wù)”、“協(xié)議”和“接口”等概念并沒有很清楚地區(qū)分開。因此在使用一些新的技術(shù)來設(shè)計(jì)新的網(wǎng)絡(luò)時(shí),采用這種模型就可能會(huì)遇到一些麻煩。另外,TCP/IP模型的通用性較差,很難用它來描述其他種類的協(xié)議棧。還有,TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)接口層嚴(yán)格來說并不是一個(gè)層次而僅僅是一個(gè)接口,而在這下面的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層則根本沒有。但實(shí)際上這兩個(gè)層次還是很重要的。雖然OSI在一開始是由ISO來制訂,但后來的許多標(biāo)準(zhǔn)都是ISO與CCITT聯(lián)合制訂的。從歷史上來看,CCITT原來是從通信的角度考慮一些標(biāo)準(zhǔn)的制定,而ISO則關(guān)心信息的處理。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,通信與信息處理的界限變得比較模糊了。于是,通信與信息處理就都成為CCITT與ISO所共同關(guān)心的領(lǐng)域。37第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.3.5TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)3第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.4.1通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)從概念上講,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)=通信子網(wǎng)+資源子網(wǎng)。通信子網(wǎng):負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)通信,覆蓋的地理范圍可能只是很小的局部區(qū)域,甚至就在一幢大樓內(nèi)或一間房間內(nèi);也可能是遠(yuǎn)程的,甚至跨越國界,直至洲際或全球。通信子網(wǎng)中除了包括傳輸信息的物理介質(zhì)外,還包括中繼器、交換機(jī)、路由器等各種通信設(shè)備。信息在通信子網(wǎng)中的傳輸方式可以從源出發(fā)經(jīng)過若干中間設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)或交換才最終到達(dá)目的地。資源子網(wǎng):通過通信子網(wǎng)互連在一起的計(jì)算機(jī)則負(fù)責(zé)運(yùn)行對(duì)信息進(jìn)行處理的應(yīng)用程序,它們是網(wǎng)絡(luò)中信息流動(dòng)的源與宿,向網(wǎng)絡(luò)用戶提供可共享的硬件、軟件和信息資源。

38第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成38第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.4.2因特網(wǎng)(Internet)Internet并不是一個(gè)單一的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),而是由許多網(wǎng)絡(luò)互連在一起的一個(gè)網(wǎng)際網(wǎng)。Internet的運(yùn)行和使用為全球信息基礎(chǔ)設(shè)施(即全球信息高速公路)的建立奠定了基礎(chǔ)。許多計(jì)算機(jī)正是通過因特網(wǎng)而和全球范圍內(nèi)的其他計(jì)算機(jī)互連的。在美國政府宣布其國家信息基礎(chǔ)設(shè)施NII計(jì)劃,俗稱信息高速公路。又有人提出全球信息高速公路計(jì)劃,1995年召開的Internet年會(huì)的主題就是向全球信息高速公路進(jìn)軍。

39第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.4.2因特網(wǎng)(Internet第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.4.3常用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)適配器:又稱網(wǎng)絡(luò)接口控制器、網(wǎng)絡(luò)接口卡,簡稱網(wǎng)卡,它插入在計(jì)算機(jī)的總線上,外面通過傳輸介質(zhì)將計(jì)算機(jī)連接到其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上。網(wǎng)絡(luò)適配器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能。網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器:是網(wǎng)絡(luò)適配器和傳輸介質(zhì)間的接口設(shè)備,它提供信號(hào)電平轉(zhuǎn)換和信號(hào)地的隔離。網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)轉(zhuǎn)換設(shè)備:是網(wǎng)絡(luò)中不同傳輸介質(zhì)間的轉(zhuǎn)換設(shè)備,如雙絞線和光纖、單模光纖和多模光纖間的轉(zhuǎn)換。多路復(fù)用器:是終端控制器的一種,用于提高通信信道的利用率。中繼器:通過整形放大接收到的電信號(hào)再傳遞出去,可延伸傳輸介質(zhì)的距離。40第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.4.3常用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備40第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.4.3常用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集線器:英文為HUB,可以看成是多端口中繼器(一般的中繼器是雙端口的)。網(wǎng)橋:是工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備,可將兩個(gè)局域網(wǎng)互連成一個(gè)邏輯上的局域網(wǎng)。交換機(jī):交換機(jī)相當(dāng)于一個(gè)多端口網(wǎng)橋,可更明確地稱之為幀交換機(jī)。路由器:是工作在網(wǎng)絡(luò)層的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的互連設(shè)備,它可在網(wǎng)絡(luò)間提供路徑選擇功能。網(wǎng)關(guān):可以看成是多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間互連設(shè)備的統(tǒng)稱,但一般專指在傳輸層以上實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備。41第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.4.3常用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備41第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指獨(dú)立自治、相互連接的計(jì)算機(jī)集合。獨(dú)立自治意味著每臺(tái)連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可以獨(dú)立運(yùn)行用戶程序;相互連接意味著兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間能夠相互交換信息。計(jì)算機(jī)之間的連接是物理的,由硬件實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)連接所使用的介質(zhì)可以是雙絞線。同軸電纜或光纖等有線介質(zhì);也可以是無線電、激光、大地微波或衛(wèi)星微波等無線介質(zhì)。計(jì)算機(jī)之間的信息交換具有物理和邏輯上的雙重含義。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最底層(通常為物理層),信息交換體現(xiàn)為直接相連的兩臺(tái)機(jī)器之間無結(jié)構(gòu)的比特流傳輸;而在物理層之上的各層所交換的信息便有了一定的邏輯結(jié)構(gòu),越往上邏輯結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,也越接近用戶真正需要的形式。信息交換在低層由硬件實(shí)現(xiàn),而到了高層則由軟件實(shí)現(xiàn)。42第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和分類42第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和分類

按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分有:總線型網(wǎng)、星型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)等。按交換方式分有:電路交換、報(bào)文交換、分組交換、混合交換。按使用范圍分有:公用網(wǎng)、專用網(wǎng)。按網(wǎng)絡(luò)作用范圍的大小,將網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)、廣域網(wǎng)(WAN)和互聯(lián)網(wǎng)。

43第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和分類43第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.1局域網(wǎng)局域網(wǎng)是指范圍在幾百米到十幾公里內(nèi)辦公樓群或校園內(nèi)的計(jì)算機(jī)相互連接所構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)被廣泛應(yīng)用于連接校園、工廠以及機(jī)關(guān)的個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站,以利于個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站之間共享資源和數(shù)據(jù)通信。局域網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)主要體現(xiàn)在下面3個(gè)方面:網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的物理范圍;網(wǎng)絡(luò)所使用的傳輸技術(shù);網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。局域網(wǎng)中經(jīng)常使用共享信道,即所有的機(jī)器都接在同一條電線上。傳統(tǒng)局域網(wǎng)具有高數(shù)據(jù)傳輸率(10Mbps或100Mbps)、低延遲和低誤碼率的特點(diǎn)。新型局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)每秒千兆位甚至更高。局域網(wǎng)有不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),常用的有總線型、星型、環(huán)型等。44第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.1局域網(wǎng)44第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.1局域網(wǎng)圖1-10局域網(wǎng)常用的拓?fù)?5第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.1局域網(wǎng)圖1-10局域第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.2城域網(wǎng)城域網(wǎng)所采用的技術(shù)基本上與局域網(wǎng)相類似,只是規(guī)模上要大一些。城域網(wǎng)既可以覆蓋相距不遠(yuǎn)的幾棟辦公樓,也可以覆蓋一個(gè)城市。既可以是專用網(wǎng),也可以是公用網(wǎng)。城域網(wǎng)既可以支持?jǐn)?shù)據(jù)和話音傳輸,也可以與有線電視相連。將城域網(wǎng)作為一種網(wǎng)絡(luò)類型的主要原因是其有標(biāo)準(zhǔn)并已推行,該標(biāo)準(zhǔn)的名稱為分布式隊(duì)列雙總線DQDB(IEEE802.6)。DQDB的工作范圍一般是160km,數(shù)據(jù)傳輸率為44MbpsDQDB采用兩條平行的單向總線,這兩條平行的單向總線貫穿于整個(gè)城市,每個(gè)站點(diǎn)都同時(shí)與這兩條總線相連。其中每條總線都有一個(gè)端接點(diǎn),各自產(chǎn)生一個(gè)53字節(jié)的信元流。每個(gè)信元都從瑞接點(diǎn)沿著總錢往下傳,當(dāng)它到達(dá)終點(diǎn)時(shí),就從總線中消失。46第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.2城域網(wǎng)46第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.2城域網(wǎng)…圖1-11DQDB城域網(wǎng)示意圖123N總線A總線B總線A上的數(shù)據(jù)流向總線B上的數(shù)據(jù)流向端接點(diǎn)計(jì)算機(jī)47第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.2城域網(wǎng)…圖1-11D第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.3廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)通??缃雍艽蟮奈锢矸秶缫粋€(gè)行業(yè)、一個(gè)國家。廣域網(wǎng)包含很多用來運(yùn)行用戶應(yīng)用程序的機(jī)器集合,通常把這些機(jī)器叫做主機(jī)(host)。把這些主機(jī)連接在一起的是通信子網(wǎng),通信子網(wǎng)的作用是在主機(jī)之間傳送報(bào)文。廣域網(wǎng)通常將網(wǎng)絡(luò)中的純通信部分的子網(wǎng)與應(yīng)用部分的主機(jī)分離開來,廣域網(wǎng)技術(shù)主要涉及通信子網(wǎng)部分。通信子網(wǎng)IMP圖1-12廣域網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)48第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.3廣域網(wǎng)通信子網(wǎng)IMP圖1第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.3廣域網(wǎng)在廣域網(wǎng)中,通信子網(wǎng)一般都包括兩部份:傳輸信道(包括傳輸設(shè)備)和轉(zhuǎn)接設(shè)備。傳輸信道用于在機(jī)器間傳送數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)接設(shè)備是專用計(jì)算機(jī),用來連接兩條或多條傳輸線。當(dāng)數(shù)據(jù)從一條輸入信道到達(dá)后,轉(zhuǎn)接設(shè)備必須選擇一條輸出信道,把數(shù)據(jù)繼續(xù)向前發(fā)送。在ARPANET網(wǎng)中,轉(zhuǎn)接設(shè)備叫做接口信息處理機(jī)IMP。每臺(tái)主機(jī)都至少連著一臺(tái)IMP。所有進(jìn)出該主機(jī)的報(bào)文,都必須經(jīng)過與該主機(jī)相連的IMP。

絕大多數(shù)廣域網(wǎng)包含大量租用線路或?qū)S镁€路,每一條線路連著一對(duì)IMP。當(dāng)報(bào)文從源結(jié)點(diǎn)經(jīng)過中間IMP發(fā)往目的結(jié)點(diǎn)時(shí),每個(gè)IMP將輸入的報(bào)文完整接收下來并貯存起來,然后選擇一條空閑的輸出線路,繼續(xù)向前傳送,因此這種子網(wǎng)又稱為點(diǎn)到點(diǎn)子網(wǎng)或存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)子網(wǎng)。除了那些使用衛(wèi)星的廣域網(wǎng)外,幾乎所有的廣域網(wǎng)都采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式。

49第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.3廣域網(wǎng)49第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.4互聯(lián)網(wǎng)目前世界上有許多網(wǎng)絡(luò),而不同網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)、協(xié)議和所采用的標(biāo)準(zhǔn)是各不相同的。如果連接到不同網(wǎng)絡(luò)的用戶需要進(jìn)行相互通信,就需要將這些不兼容的網(wǎng)絡(luò)通過稱為網(wǎng)關(guān)的設(shè)備連接起來,并由網(wǎng)關(guān)完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換功能。由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)相互連接構(gòu)成的集合稱為互聯(lián)網(wǎng)(Internetworking)?;ヂ?lián)網(wǎng)的最常見形式是多個(gè)局域網(wǎng)通過廣域網(wǎng)連接起來。如何判斷一個(gè)網(wǎng)絡(luò)是廣域網(wǎng)還是通信子網(wǎng)取決于網(wǎng)絡(luò)中是否含有主機(jī)。如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只含有中間轉(zhuǎn)接站點(diǎn)(即IMP),則該網(wǎng)絡(luò)僅僅是一個(gè)通信子網(wǎng);反之,如果網(wǎng)絡(luò)中既包含IMP,又包含用戶可以運(yùn)行作業(yè)的主機(jī),則該網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)廣域網(wǎng)。50第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.4互聯(lián)網(wǎng)50第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.4互聯(lián)網(wǎng)通信子網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)這三個(gè)概念容易混淆。通信子網(wǎng)作為廣域網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分,通常是由IMP和通信線路所組成。原則上,通信子網(wǎng)和主機(jī)相結(jié)合構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(對(duì)于局域網(wǎng)來說,它是由電纜和主機(jī)構(gòu)成的,沒有通信子網(wǎng))。而互聯(lián)網(wǎng)一般是不同網(wǎng)絡(luò)的相互連接,如局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的連接、兩個(gè)局域網(wǎng)的相互連接或多個(gè)局域網(wǎng)通過廣域網(wǎng)連接起來。

電話系統(tǒng)包括用高速線路連接的局間交換機(jī)和連到用戶端的低速線路,這些線路和設(shè)備就構(gòu)成電話系統(tǒng)的通信子網(wǎng),它的所有權(quán)屬于電話公司并由他們經(jīng)營管理,而用戶的電話機(jī)就不屬于通信子網(wǎng)部分。

51第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.4互聯(lián)網(wǎng)51第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.5無線網(wǎng)隨著筆記本電腦和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等便攜式計(jì)算機(jī)的日益普及和發(fā)展,人們經(jīng)常要在路途中接聽電話、發(fā)送傳真和電子郵件、閱讀網(wǎng)上信息以及登錄到遠(yuǎn)程機(jī)器等。然而在汽車或飛機(jī)上是不可能通過有線介質(zhì)與單位的網(wǎng)絡(luò)相連接的,這時(shí)候可能會(huì)對(duì)無線網(wǎng)感興趣了。無線網(wǎng)特別是無線局域網(wǎng)有很多優(yōu)點(diǎn),如易于安裝和使用。但無線局域網(wǎng)也有許多不足之處:如它的數(shù)據(jù)傳輸率一般比較低,遠(yuǎn)低于有線局域網(wǎng);另外無線局域網(wǎng)的誤碼率也比較高,而且站點(diǎn)之間相互干擾比較厲害。無線網(wǎng)是當(dāng)前國內(nèi)外的研究熱點(diǎn),無線網(wǎng)的研究是由巨大的市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)的。無線網(wǎng)的特點(diǎn)是使用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)接入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),而這一特性使其具有強(qiáng)大的應(yīng)用前景。當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了許多基于無線網(wǎng)的產(chǎn)品,如個(gè)人通信系統(tǒng)PCS電話、無線數(shù)據(jù)終端、便攜式可視電話、個(gè)人數(shù)字助理等。52第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.5.5無線網(wǎng)52第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.2物理傳輸介質(zhì)2.3差錯(cuò)控制技術(shù)2.4數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.5物理層接口2.6接入技術(shù)53第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)53第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.1.1信道與信號(hào)在通信系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)兩種類型:數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(具有離散值,如字符串等)和模擬數(shù)據(jù)(在某時(shí)間間隔中具有連續(xù)的值,如音頻數(shù)據(jù))。在數(shù)據(jù)通信時(shí),要將數(shù)據(jù)編碼(變換)為電信號(hào)的形式從一點(diǎn)傳到另一點(diǎn)。由于有兩種不同的數(shù)據(jù)類型,因此電信號(hào)相應(yīng)有兩種基本形式:數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。模擬信號(hào)是一種連續(xù)變化的電信號(hào)(如語音信號(hào)),而數(shù)字信號(hào)是一種離散的信號(hào)(如計(jì)算機(jī)內(nèi)部脈沖信號(hào))。用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行的傳輸稱為數(shù)字傳輸,用模擬信號(hào)進(jìn)行的傳輸稱為模擬傳輸。

54第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)54第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.1信道與信號(hào)周期幅度時(shí)間t0f1f2V (a)數(shù)字信號(hào) (b)模擬信號(hào)圖2-1信號(hào)的表示55第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.1信道與信號(hào)周期幅度時(shí)間t第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.1信道與信號(hào)信道是信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ溃ㄍㄐ旁O(shè)備和傳輸介質(zhì)。按傳輸媒體分為:有線信道(如電纜、光纖)和無線信道(如微波、無線電);按傳輸信號(hào)類型可分為模擬信道和數(shù)字信道;按使用權(quán)可分為專用信道和公用信道等。無論是模擬數(shù)據(jù)還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),都可以用模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)來傳輸。56第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.1信道與信號(hào)56第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.2模擬通信模擬通信:利用模擬信號(hào)來傳遞數(shù)據(jù)的過程,普通電話、廣播、電視等都屬于模擬通信。模擬通信系統(tǒng)一般由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿以及噪聲源組成。信源所產(chǎn)生的原始信號(hào)通常都要經(jīng)過調(diào)制后進(jìn)入信道傳輸(如距離很近可以不用調(diào)制)。調(diào)制器的作用是用發(fā)送的數(shù)據(jù)對(duì)載波的某個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)制,解調(diào)器是調(diào)制的逆變換過程。信源調(diào)制器信道解調(diào)器信宿干擾源圖2-2模擬通信系統(tǒng)模型57第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.2模擬通信信源調(diào)制器信第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.2模擬通信

模擬通信的信號(hào)源既可以是模擬數(shù)據(jù),也可以是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。對(duì)于模擬數(shù)據(jù),直接用連續(xù)變化的電磁波來傳輸,典型的例子是電話系統(tǒng)的語音傳輸。而對(duì)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),利用調(diào)制解調(diào)通過載波頻率把一串二進(jìn)制電壓脈沖調(diào)制為模擬信號(hào)來傳輸,典型的例子就是計(jì)算機(jī)利用調(diào)制解調(diào)器通過電話網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸??傊?,在模擬通信系統(tǒng)中,信道上傳輸?shù)男盘?hào)一定是模擬信號(hào)。58第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.2模擬通信58第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.3數(shù)字通信數(shù)字通信:利用數(shù)字信號(hào)來傳遞數(shù)據(jù)的過程稱為數(shù)字通信。計(jì)算機(jī)通信、數(shù)字電話、數(shù)字電視等都屬于數(shù)字通信。數(shù)字通信系統(tǒng)一般由信源、編碼器、信道、解碼器、信宿以及發(fā)送端和接收端時(shí)鐘同步組成。發(fā)送端信源所產(chǎn)生的原始信號(hào)通常要經(jīng)過編碼器編碼后進(jìn)入信道傳輸。在接收端經(jīng)解碼器解碼還原。接收端信源編碼器信道解碼器信宿干擾源圖2-3數(shù)字通信系統(tǒng)模型發(fā)送端59第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.3數(shù)字通信接收端信源編第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.3數(shù)字通信數(shù)字通信的信源可以是模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。如果是模擬信號(hào),通過編碼器對(duì)其進(jìn)行采樣、量化和編碼,將其變?yōu)閿?shù)字信號(hào),再放在數(shù)字信道上傳輸,在接收方再經(jīng)解碼器解碼還原成模擬信號(hào)。這個(gè)過程就是所謂的模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化傳輸,編解碼過程就是模/數(shù)(A/D)、數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換。IP電話是最好的例子說明。對(duì)于二進(jìn)制形式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),就可以直接用兩種電平來表示。為了改變其傳播特性,通常對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,然后再進(jìn)行傳輸。60第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.3數(shù)字通信60第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式模擬傳輸是一種不考慮內(nèi)容的傳輸模擬信號(hào)的方法,信號(hào)可以表示模擬數(shù)據(jù)或表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),在傳輸一定的距離后,模擬信號(hào)都將衰減。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸,模擬傳輸系統(tǒng)要有放大器,用它使信號(hào)放大再生。但是使用放大器也使噪音分量增加,信號(hào)就會(huì)發(fā)生畸形。數(shù)字傳輸與信號(hào)內(nèi)容無關(guān)。但是傳輸過程發(fā)生的衰減會(huì)危及數(shù)據(jù)的完整性,數(shù)字信號(hào)只能在一個(gè)有限的距離內(nèi)傳輸,為了獲得更大的傳輸距離,通常使用中繼器,它把數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為1的模式和0的模式,然后重新傳輸這種新的信號(hào),以克服衰減。61第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式61第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式數(shù)字傳輸比模擬傳輸優(yōu)越性表現(xiàn)在:抗干擾能力強(qiáng)模擬通信系統(tǒng)在傳輸模擬信號(hào)過程中,噪聲將疊加在有用的模擬信號(hào)上,接收端很難將信號(hào)和噪聲分開,因而模擬通信系統(tǒng)的抗干擾能力比較差。相反,數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制信號(hào),數(shù)據(jù)是界于數(shù)字脈沖波形的兩種狀態(tài)之中。在數(shù)字通信的接收端對(duì)每一個(gè)接收信號(hào)進(jìn)行采樣并與某個(gè)門檻電平進(jìn)行比較,只要采樣時(shí)刻的信號(hào)電平不超過門檻電平,接收端就不會(huì)形成錯(cuò)判,可以正確接收數(shù)據(jù),而不受噪聲的影響。因此數(shù)字通信系統(tǒng)比模擬通信系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)。62第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式62第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式數(shù)字傳輸比模擬傳輸優(yōu)越性表現(xiàn)在:實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的遠(yuǎn)距離通信由于模擬通信時(shí),噪聲是疊加在有用的模擬信號(hào)上,而通信系統(tǒng)中的模擬放大器無法將有用的信號(hào)與噪聲分開,因此只好將有用信號(hào)和噪聲同時(shí)放大。隨著傳輸距離的增加以及模擬放大器的增多,噪聲也會(huì)越來越大,因此模擬通信系統(tǒng)中的噪聲是有積累的,對(duì)遠(yuǎn)距離通信的質(zhì)量造成很大的影響。而數(shù)字通信系統(tǒng)則是采用再生中繼器的方法。即傳輸過程中信號(hào)所受到的噪聲干擾經(jīng)過中繼器時(shí)就已經(jīng)被消除,然后再生器恢復(fù)出與原始信號(hào)相同的數(shù)字信號(hào),因而克服了模擬通信系統(tǒng)中噪聲疊加的問題,因此數(shù)字通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的遠(yuǎn)距離通信。63第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式63第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式數(shù)字傳輸比模擬傳輸優(yōu)越性表現(xiàn)在:保密性強(qiáng)由于數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào),因而在傳輸過程中,可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行各種數(shù)字處理:如存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、復(fù)制、加密、檢錯(cuò)糾錯(cuò)等。這些處理在模擬通信系統(tǒng)中是不可能實(shí)現(xiàn)的。正因?yàn)樵跀?shù)字通信系統(tǒng)中可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行各種處理,因而也就可以在數(shù)字通信系統(tǒng)中采用復(fù)雜的、非線性的長周期的密碼序列對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加密,從而使數(shù)字通信具有高度的保密性。

64第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式64第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式數(shù)字傳輸比模擬傳輸優(yōu)越性表現(xiàn)在:適應(yīng)各種通信業(yè)務(wù)在數(shù)字通信系統(tǒng)中,各種數(shù)據(jù)(電報(bào)、電話、圖像和語音等)都可以被變換為統(tǒng)一的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸,所以數(shù)字通信系統(tǒng)能靈活地適應(yīng)各種通信業(yè)務(wù)。通常把能夠同時(shí)傳輸和處理各種不同業(yè)務(wù)的數(shù)字通信網(wǎng)叫做綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN。隨著高速光纖傳輸技術(shù)、高速數(shù)字交換技術(shù)以及高性能處理技術(shù)的不斷發(fā)展,ISDN將得到更廣泛的應(yīng)用。65第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式65第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式數(shù)據(jù)傳送方式分為:單工方式:指數(shù)據(jù)信號(hào)僅沿一個(gè)方向傳輸,發(fā)送方只能發(fā)送不能接收,接收方只能接收而不能發(fā)送。為使雙方能單工通信,還需一根線路用于控制。所以單工通信的信號(hào)傳輸鏈路一般由兩條電線組成,一個(gè)用于傳輸數(shù)據(jù),另一個(gè)用于傳送控制信號(hào),通常又稱為二線制。半雙工方式:指信號(hào)可以沿兩個(gè)方向傳送,但同一時(shí)刻一個(gè)信道只允許單方向傳送。半雙工方式適用于終端與終端之間的會(huì)話式通信。全雙工方式:指數(shù)據(jù)可以同時(shí)沿相反的兩個(gè)方向傳送。實(shí)現(xiàn)的方法可以采用兩線制,也可以采用頻率分割法,使傳輸信道分為高頻信道和低頻信道。66第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.4傳輸特性與傳輸方式66第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.5帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率根據(jù)傅立葉信號(hào)分析理論,任何信號(hào)都是由各種頻率的成分組成,其中每一成份都是正弦波(或余弦波)。舉例來說,假如某信號(hào)按傅立葉變換后為:顯然此信號(hào)是由頻率成分正好為f,3f,5f的正弦波疊加而成。一般情況下,模擬信號(hào)的頻譜(頻率的取值情況、范圍)是離散的,即頻域函數(shù)s(f)是離散的,相反數(shù)字信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。67第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.5帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.5帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率f5f3f11/31/5頻率s(f)-t/2t/2s(t)時(shí)間1/T2/T3/T4/T頻率s(f) (a)s(t)信號(hào)的頻譜圖 (b)數(shù)字信號(hào)及其頻譜圖2-4信號(hào)及其頻譜68第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.5帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率f5f第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.6數(shù)據(jù)編碼對(duì)于數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù),數(shù)據(jù)源(可能是模擬數(shù)據(jù)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))編碼成數(shù)字信號(hào)s(t),s(t)取決于編碼技術(shù)。對(duì)于模擬信號(hào)傳輸技術(shù),它的基礎(chǔ)是連續(xù)的載波信號(hào),數(shù)據(jù)被調(diào)制到可用的載波信號(hào)來傳輸。(1)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼成數(shù)字信號(hào) 單極性不歸0編碼 曼徹斯特編碼 差分曼徹斯特編碼69第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.6數(shù)據(jù)編碼69第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.6數(shù)據(jù)編碼位值001101(a)單極性不歸0制編碼(NRZ)(b)曼徹斯特編碼(c)差分曼徹斯特編碼圖2-6數(shù)字信號(hào)編碼高H低L高H低L高H低L70第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.6數(shù)據(jù)編碼位值第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.6數(shù)據(jù)編碼(2)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼成模擬信號(hào)

f1f2f1f2f101000110(a)ASK(b)FSK(c)PSK相對(duì)相位調(diào)制絕對(duì)相位調(diào)制圖2-7三種調(diào)制技術(shù)71第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.6數(shù)據(jù)編碼f1第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.6數(shù)據(jù)編碼(3)模擬數(shù)據(jù)編碼為數(shù)字信號(hào)0110011100010111101003.01.46.21.32.85.943161364011001110001011110100a)原始信號(hào)b)PAM脈沖c)PCM脈沖(d)PCM輸出圖2-8PCM編碼(a)原信號(hào)及階梯函數(shù)(b)DM編碼圖2-9DM編碼72第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.6數(shù)據(jù)編碼011第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.7數(shù)據(jù)通信方式1.?dāng)?shù)據(jù)同步傳輸所謂同步,就是接收方要按照發(fā)送方發(fā)送每個(gè)碼元的起止時(shí)刻和速率來接收數(shù)據(jù),否則,收發(fā)之間會(huì)產(chǎn)生誤差,即使是很小的誤差,隨著時(shí)間增加的逐步累積,也會(huì)造成傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出錯(cuò)。同步技術(shù)有:同步方式和異步方式。1)異步方式每傳送一個(gè)字符(5位或8位)都在每個(gè)字符碼前加一個(gè)起始位,以表示字符代碼的開始,在字符代碼和校驗(yàn)碼后面加一個(gè)停止位,表示字符結(jié)束。由于這種方式的字符發(fā)送是獨(dú)立的,所以稱為面向字符的異步傳輸方式。2)同步方式在發(fā)送字符之前先發(fā)送一組同步字符,通常為8位或16位,使收發(fā)雙方進(jìn)入同步。同步字符之后,可以連續(xù)發(fā)送任意多個(gè)字符,直到控制字符指出這一組字符傳送結(jié)束。異步傳輸通常是面向字符的,同步傳輸可能是面向字符的也可能是面向比特的。73第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.7數(shù)據(jù)通信方式73第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.7數(shù)據(jù)通信方式2.?dāng)?shù)據(jù)差錯(cuò)控制數(shù)據(jù)傳輸并不是無差錯(cuò)過程,因而需要解決這些差錯(cuò)的方法。常見的差錯(cuò)控制技術(shù)有:奇偶校驗(yàn)、循環(huán)冗余校驗(yàn)、海明碼等。由發(fā)送方選擇差錯(cuò)控制技術(shù),形成含差錯(cuò)控制信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),傳送到接收方后,接收方按此技術(shù),分析收到數(shù)據(jù)是否正確。有的差錯(cuò)控制技術(shù)在確認(rèn)收到的數(shù)據(jù)有誤后,還能自動(dòng)糾錯(cuò),對(duì)于不能糾錯(cuò)的,可以采用要求重發(fā)技術(shù)等等。

74第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.7數(shù)據(jù)通信方式74第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)

在通信系統(tǒng)中,為了高效合理地利用資源,通常采用多路復(fù)用技術(shù),使多路數(shù)據(jù)信號(hào)共同使用一條線路進(jìn)行傳輸,即利用一個(gè)物理信道同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)。多路復(fù)用技術(shù)通常分為兩類:頻分多路復(fù)用FDM、時(shí)分多路復(fù)用TDM。

MUXDEMUX……n個(gè)輸入n個(gè)輸出1條鏈路,n個(gè)信道圖2-10多路復(fù)用技術(shù)75第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)MUXDE第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)

在通信系統(tǒng)中,為了高效合理地利用資源,通常采用多路復(fù)用技術(shù),使多路數(shù)據(jù)信號(hào)共同使用一條線路進(jìn)行傳輸,即利用一個(gè)物理信道同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)。多路復(fù)用技術(shù)通常分為兩類:頻分多路復(fù)用FDM、時(shí)分多路復(fù)用TDM。

76第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)76第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)

在通信系統(tǒng)中,為了高效合理地利用資源,通常采用多路復(fù)用技術(shù),使多路數(shù)據(jù)信號(hào)共同使用一條線路進(jìn)行傳輸,即利用一個(gè)物理信道同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)。多路復(fù)用技術(shù)通常分為兩類:頻分多路復(fù)用FDM、時(shí)分多路復(fù)用TDM。

MUXDEMUX……n個(gè)輸入n個(gè)輸出1條鏈路,n個(gè)信道圖2-10多路復(fù)用技術(shù)77第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)……n個(gè)輸?shù)诙峦ㄐ抛泳W(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)1.頻分多路復(fù)用(FDM)頻分復(fù)用是把線路或空間的頻帶資源分成多個(gè)頻段(帶),將其分別分配給多個(gè)用戶,每個(gè)用戶終端的數(shù)據(jù)通過分配給它的子通路(頻段)傳輸,主要用于電話和電纜電視(CATV)系統(tǒng)。在FDM頻分復(fù)用中,各個(gè)頻段(帶)都有一定的帶寬,稱之為邏輯信道。2.時(shí)分復(fù)用(TDM)分為同步時(shí)分復(fù)用(SynchronousTimeDivisionmultiplexing)和異步時(shí)分復(fù)用(ATDM)。78第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)78第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)(1)同步時(shí)分復(fù)用(STDM)同步時(shí)分復(fù)用采用固定時(shí)間片分配方式,即將傳輸信號(hào)的時(shí)間按特定長度連續(xù)地劃分成特定時(shí)間段,再將每一時(shí)間段劃分成等長度的多個(gè)時(shí)隙(時(shí)間片),每個(gè)時(shí)隙以固定的方式分配給各路數(shù)字信號(hào),各路數(shù)字信號(hào)在每一時(shí)間段都順序分配到一個(gè)時(shí)隙。

(2)異步時(shí)分復(fù)用(ATDM)又被稱為統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用或智能時(shí)分復(fù)用(ITDM),它能動(dòng)態(tài)地按需分配時(shí)隙,避免每個(gè)時(shí)間段中出現(xiàn)空閑時(shí)隙。ATDM就是只有某一路用戶有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)才把時(shí)隙分配給它。當(dāng)用戶暫停發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)不給它分配線路資源(時(shí)隙)。線路的空閑時(shí)隙可用于其他用戶的數(shù)據(jù)傳輸。所以每個(gè)用戶的傳輸速率可以高于平均速率(即通過多占時(shí)隙),最高可達(dá)到線路總的傳輸能力。79第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)79第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)信道1(f1)信道2(f2)信道3(f3)信道4(f4)信道5(f5)信道6(f6)多路復(fù)用器多路復(fù)用器信號(hào)源1信號(hào)源2信號(hào)源3信號(hào)源4信號(hào)源5信號(hào)源6多路復(fù)用器多路復(fù)用器信號(hào)源1信號(hào)源2信號(hào)源3信號(hào)源4信號(hào)源5信號(hào)源6123456123456(a)頻分多路復(fù)用(b)時(shí)分多路復(fù)用圖2-11多路復(fù)用技術(shù)12345612345680第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.1.8多路復(fù)用技術(shù)信道1第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2物理傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方和接收方之間的物理通路。傳輸介質(zhì)的特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信質(zhì)量有很大影響,這些特性包括:(1)物理描述:說明傳輸介質(zhì)的特征。(2)傳輸特性:使用模擬信號(hào)發(fā)送還是數(shù)字信號(hào)發(fā)送,調(diào)制技術(shù)、傳輸容量及傳輸?shù)念l率范圍。(3)連通性:點(diǎn)到點(diǎn)或者多點(diǎn)連接。(4)地理范圍:網(wǎng)上各結(jié)點(diǎn)間和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的最大距離。(5)抗干擾性:防止噪音對(duì)傳輸數(shù)據(jù)影響的能力。(6)相對(duì)價(jià)格:以元件、安裝和維護(hù)的價(jià)格為基礎(chǔ)。81第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2物理傳輸介質(zhì)81第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2物理傳輸介質(zhì)2.2.1雙絞線雙絞線是最古老但又是最常用的傳輸介質(zhì)。把兩根互相絕緣的銅導(dǎo)線并排放在一起,然后用規(guī)則的方法絞合起來就構(gòu)成了雙絞線。采用絞合起來的結(jié)構(gòu)是為了減少對(duì)相鄰的導(dǎo)線的電磁干擾。模擬傳輸和數(shù)字傳輸都可以使用雙絞線,其通信距離一般為幾到十幾公里。距離太長時(shí)就要加放火器以便將衰減了的信號(hào)放大到合適的數(shù)值(對(duì)于模擬傳輸),或者加上中繼器以便將失真了的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行整形(對(duì)于數(shù)字傳輸)。傳輸率與電纜長度有關(guān),距離短時(shí),數(shù)據(jù)傳輸率可以高一些,在幾公里范圍內(nèi),雙絞線的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)10Mbps,甚至100Mbps。因此一般利用雙絞線構(gòu)造計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)是很好的選擇。

82第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2物理傳輸介質(zhì)82第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2.2同軸電纜同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線(單股實(shí)心線或多股絞合線)、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導(dǎo)體屏蔽層(也可以是單股的)以及保護(hù)塑料外層所組成。由于外導(dǎo)體屏蔽層的作用,同軸電纜具有很好的抗干擾特性,因此被廣泛用于較高速率的數(shù)據(jù)傳輸。

內(nèi)導(dǎo)體銅芯線外導(dǎo)體屏蔽層絕緣層塑料保護(hù)外層圖2-12同軸電纜的結(jié)構(gòu)83第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2.2同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體外導(dǎo)體絕第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2.2同軸電纜通常按特性阻抗數(shù)值的不同,將同軸電纜分為兩類:1.50Ω同軸電纜稱為基帶電纜,用作數(shù)字通信傳送基帶數(shù)字信號(hào)。理論上,用這種同軸電纜以10Mb/s的速率將數(shù)字信號(hào)傳送1km是完全可行的。一般說來,傳輸速率越高,所能傳送的距離就越短。在局域網(wǎng)中廣泛使用這種同軸電纜作為物理介質(zhì)。2.75Ω同軸電纜主要用作模擬傳輸系統(tǒng),它是有線電視系統(tǒng)CATV中標(biāo)準(zhǔn)的傳輸電纜。在這種電纜上傳送的信號(hào)采用了頻分復(fù)用的寬帶信號(hào),又稱為寬帶同軸電纜。這里的“寬帶”是指采用了頻分復(fù)用和模擬傳輸技術(shù)的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)。寬帶同軸電纜用于傳送模擬信號(hào)時(shí),其頻率可達(dá)300-450MHz或更高,而傳輸距離可達(dá)100km。

84第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2.2同軸電纜84第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2.3光纜光纜就是利用光導(dǎo)纖維傳遞光脈沖來進(jìn)行通信。有光脈沖相當(dāng)于1,而沒有光脈沖相當(dāng)于0。由于可見光的頻率非常高,約為108MHz的量級(jí),因此一個(gè)光纖通信系統(tǒng)的傳輸帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前其他各種傳輸介質(zhì)的帶寬。光纜是光纖通信的傳輸介質(zhì),在發(fā)送端有光源,可以采用發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器,它們?cè)陔娒}沖的作用下能產(chǎn)生出光脈沖,在接收端利用光電二極管做成光檢測(cè)器,在檢測(cè)到光脈沖后還原出電脈沖。

纖芯入射角入射角包層(a)入射角與折射角(a)光波在纖芯中傳播圖2-14光纖的傳播原理外護(hù)套遠(yuǎn)供電源線光纖及包層填充物加強(qiáng)芯包帶層圖2-15四芯光纜剖面圖85第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2.3光纜纖芯入射角入射角包第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2.3光纜光纖非常細(xì),連包層一起,其直徑也不到0.2mm。因此必須將光纖做成很結(jié)實(shí)的光纜。一根光纜少則只有一根光纖,多則可包括數(shù)十至數(shù)百根光纖,再加上加強(qiáng)芯和填充物就可以大大提高其機(jī)械強(qiáng)度。光纖不僅具有通信容量非常大的優(yōu)點(diǎn),而且還具有其他的一些特點(diǎn):傳輸損耗小,中繼距離長,對(duì)遠(yuǎn)距離傳輸特別經(jīng)濟(jì);抗雷電和電磁干擾性能好。這在有大電流脈沖干擾的環(huán)境下尤為重要;無串音干擾,保密性好,也不易被竊聽或截取數(shù)據(jù);體積小,重量輕。這在現(xiàn)有電纜管道已擁塞不堪的情況下特別有利。

86第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.2.3光纜86第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3差錯(cuò)檢測(cè)與校正控制技術(shù)2.3.1差錯(cuò)的檢測(cè)與校正概括地說,傳輸中的差錯(cuò)都是由于噪聲所引起的。噪聲有兩大類,一類是信道所固有的、持續(xù)存在的隨機(jī)熱噪聲;另一類是由于外界特定的、短暫原因所造成的沖擊噪聲。熱噪聲引起的差錯(cuò)稱為隨機(jī)錯(cuò),造成某碼元的差錯(cuò)是孤立的,和前后碼元沒有關(guān)系。衡量一個(gè)信道質(zhì)量的重要參數(shù)是誤碼率:在數(shù)據(jù)通信中,若不加差錯(cuò)控制措施,直接用這樣的信道來傳輸數(shù)據(jù),一般來說是不能允許的。

87第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3差錯(cuò)檢測(cè)與校正控制技術(shù)第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.1差錯(cuò)的檢測(cè)與校正差錯(cuò)控制最常用的方法是差錯(cuò)控制編碼。要發(fā)送的數(shù)據(jù)(信息位)。在向信道發(fā)送之前,先按照某種關(guān)系加上一定的冗余位(這個(gè)過程稱為差錯(cuò)控制編碼過程),構(gòu)成一個(gè)碼字再發(fā)送。接收端收到碼字后查看信息位和冗余位,并檢查它們之間的關(guān)系(校驗(yàn)過程),以發(fā)現(xiàn)傳輸過程中是否有差錯(cuò)發(fā)生。差錯(cuò)控制編碼又可分為查錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼,前者是指能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的編碼,后者是指不僅能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)而且能自動(dòng)糾正差錯(cuò)的編碼。衡量編碼性能好壞的一個(gè)重要參數(shù)是編碼效率R,它是碼字中信息位所占的比例。若碼字中信息位為k位,編碼時(shí)外加冗余位為r位,則編碼后得到的碼字長為n=k+r位。

88第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.1差錯(cuò)的檢測(cè)與校正88第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.1差錯(cuò)的檢測(cè)與校正

1.定比碼定比碼是指每個(gè)碼字中均含有相同數(shù)目的“1”(碼字長一定,“1”的數(shù)目一定后,所含“0”的數(shù)目也就必然相同),它是一種檢錯(cuò)碼。正由于每個(gè)碼字中“1”的個(gè)數(shù)與“0”的個(gè)數(shù)比保持恒定,故得此名,有時(shí)也稱為恒比碼。若n位碼字中“1”的個(gè)數(shù)恒定為m,還可稱為“n中取m”碼。這種碼在檢測(cè)時(shí),只要計(jì)算接收碼字中“1”的數(shù)目,就能知道是否差錯(cuò)。定比碼(n中取m)的編碼效率為:89第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.1差錯(cuò)的檢測(cè)與校正89第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.1差錯(cuò)的檢測(cè)與校正

2.正反碼正反碼是一種簡單的糾錯(cuò)碼,其中冗余位的個(gè)數(shù)與信息個(gè)數(shù)相同,而且兩者或者完全相同或者完全相反,由信息為中“1”的個(gè)數(shù)來決定。當(dāng)信息位中有奇數(shù)個(gè)“1”時(shí),冗余位就是信息位的簡單重復(fù);當(dāng)信息位中有偶數(shù)個(gè)“1”,冗余位是信息位的反碼。具體說來,若信息位為01011,則碼字為0101101011;若信息位為10010,則碼字為1001001101。接收端的校驗(yàn)方法為:先將接收碼字中信息位和冗余位按位半加,得到一個(gè)k位的合成碼組(對(duì)上述具體的碼長為10的正反碼來說,就是得到一個(gè)5位的合成碼組)。若接收碼字中的信息位中有奇數(shù)個(gè)“1”,則就取合成碼組為校驗(yàn)碼組;若接收碼字中信息位中有偶數(shù)個(gè)“1”,則取合成碼組的反碼作為校驗(yàn)碼組。最后,根據(jù)校驗(yàn)碼組查看表2-5,就能判斷是否有差錯(cuò)及糾正部分差錯(cuò)。90第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.1差錯(cuò)的檢測(cè)與校正90第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.1差錯(cuò)的檢測(cè)與校正

2.正反碼表2-5正反碼的差錯(cuò)檢測(cè)校驗(yàn)碼組差錯(cuò)情況全“0”無差錯(cuò)4個(gè)“1”,1個(gè)“0”信息位中有一位差錯(cuò),其位置對(duì)應(yīng)于校驗(yàn)碼組中“0”的位置4個(gè)“0”,1個(gè)“1”冗余位中有一位差錯(cuò),其位置對(duì)應(yīng)于校驗(yàn)碼組中“1”的位置其他情況差錯(cuò)在兩位或兩位以上91第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.1差錯(cuò)的檢測(cè)與校正91第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.2奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼是通過增加冗余位使得碼字中“1”的個(gè)數(shù)保持奇或偶的編碼方法,是一種檢錯(cuò)碼。在使用時(shí)又可分為垂直奇偶校驗(yàn)、水平奇偶校驗(yàn)和水平垂直奇偶校驗(yàn)等幾種。垂直奇偶校驗(yàn)是將整個(gè)發(fā)送的信息塊分為定長p位的若干段(比如說q段),每段后面按“1”的個(gè)數(shù)為奇或偶數(shù)的規(guī)律加上一位奇偶位。如圖中,pq位信息位(I11,I21,…,Ip1,I12,…,Ipq)中,p位構(gòu)成一段,共q段。每段加上一位奇偶校驗(yàn)冗余位,即圖中的ri(i=1,2,…,q)。若用偶校驗(yàn),則若用奇校驗(yàn),則92第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.2奇偶校驗(yàn)碼若用奇校驗(yàn),第二章通信子網(wǎng)基本技術(shù)2.3.2奇偶校驗(yàn)碼I1

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